玉米是人类最重要的粮食作物之一。黑龙江省玉米的种植面积、总产量和商品粮都位居我国首位。春季低温是黑龙江省最常见的气象灾害，严重影响到玉米的稳产高产。脱落酸(abscisic acid，ABA)作为作物抗逆因子。本研究选取抗冷性较好的郑单958为试验材料，研究不同低温胁迫下外源ABA对玉米幼苗根系的影响。试验于2014-2015年在东北农业大学植物类试验实习基地进行，外源应用5个不同浓度ABA（0、10-7、10-6、10-5、10-4 mol/L）浇注玉米幼苗根系，在不同低温（昼温/夜=14±0.5℃/5±0.5℃）0、2、4、6、8天胁迫下，分析其根系特征、细胞渗透调节物质、内源激素、酚类物质代谢及细胞超微结构的变化。研究结果如下: 同一低温胁迫时间下，ABA使用表现出低促高抑效应(表现为10-5 mol·L-1＞10-6 mol·L-1＞10-7 mol·L-1＞0 mol·L-1);同一ABA浓度处理下，幼苗增长率表现为低温处理中期(2～4 d和4～6 d)大于前期(0～2 d)和后期(6～8 d)。说明在一定低温胁迫时间范围内，适宜浓度ABA通过对玉米幼苗根系生长调控，能缓解一定程度低温胁迫，提高作物抗寒性。 随低温胁迫时间延长，脯氨酸含量呈逐渐升高趋势、可溶性糖和可溶性蛋白呈先升高后降低趋势，外源施用ABA显著提高其含量。各处理间存在浓度效应。对可溶性糖的影响最为显著。ABA、ZR、ABA/GA3和ABA/IAA含量呈先升高后降低趋势、GA3和IAA含量呈逐渐下降趋势，ABA/ZR呈逐渐升高趋势。适宜浓度的外源ABA能促进内源ABA的合成并可延迟低温胁迫过程中的下降点，同时也降低了ZR、IAA和GA3的含量。 随低温时间延长，苯丙氨酸解氨酶(PAL)、总酚和总黄酮含量均呈现先升高后降低趋势，而FRAP和ABTS抗氧化能力均呈持续下降趋势，多酚氧化酶(PPO)则呈逐渐升高趋势。不同浓度外源ABA不同程度的提高了PAL和PPO的活性。5个不同浓度外源ABA玉米根系中游离酚、结合酚和总酚含量分别介于670-830 mg GAE/100 g DW、531-640 mg GAE/100gDW和1310-1460 mg GAE/100 g DW;游离态黄酮、结合态黄酮和总黄酮含量分别介于473-518 mg GAE/100 g DW、262-426 mg GAE/100 g DW和744-906 mg GAE/100 g DW;游离态、结合态和两者合计FRAP抗氧化能力值分别介于84-164 mg GAE/100 g DW、69-104 mgGAE/100 g DW、167-254 mg GAE/100 g DW;游离态、结合态和两者合计ABTS清除自由基能力值分别介于106-168 mg GAE/100 g DW、19-31 mg GAE/100 g DW、131-189mgGAE/100g DW。与低温相关的酚酸主要有香豆酸、绿原酸、咖啡酸和阿魏酸，低温胁迫初期，对照测得单体酚的组成和含量均多于ABA处理，随低温胁迫时间延长，逐渐为ABA处理多于对照。 低温胁迫下，细胞壁出现部分质壁分离、细胞核发生形变、核仁松散，线粒体畸形，液泡内出现内含物。低温胁迫后期细胞壁质壁分离现象严重，细胞核基本消失，大部分线粒体空泡化，液泡内充满大量内含物。外施ABA显著缓解低温对细胞结构造成的伤害作。
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